• 생명과학회지
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• 제19권7호
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• pp.949-955
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• 2009

점막 상피는 외부 인자를 감지하는 최전선의 인식부위로서 외부스트레스 자극을 하부의 반응 신호로 전달하는 주요 세포이다. 리보솜독성 반응을 유발하는 데옥시니발레놀 (DON) 및 그 관련 곰팡이 독소는 푸자륨 곰팡이 오염에 의한 식중독성 소화기 염증성 질환과의 연관성이 알려 져 있다. 본 연구의 목적은 DON이 상피세포 감지 신호 전달 분자로서 PKR과 EGR-1이 관련 되고 이들이 상피세포에서의 염증성 사이토가인 인터루킨 8의 생성에 관련 된다는 가정 하에서 연구를 수행 하였다. PKR 발현의 세포내 작용 억제는 DON에 의해 유도되는 인터루킨 8의 생성을 감소시켰다. 또한 DON에 의한 IL-8 전사 활성화는 PKR 억제에 의하여 장관 상피세포에서 감소하였다. PKR 저해제의 처리는 EGR-1 promoter 활성, mRNA, 단백질 유도 등을 감소를 유발하였으며 MAP kinase (ERK1/2, p38, JNK)는 변화가 적거나 오히려 PKR 저해제의 전처리에 의하여 항진 되었다. 결론적으로 DON에 의해 자극된 감지신호인 EGR-1은 자체적으로 또는 PKR 신호를 경유하여 인터루킨8의 생산을 항진하는데 주요한 기능을 하였다. 이를 통하여 향후 리보솜 독성 반응과 관련된 소화기 염증유발의 주요한 기전을 제공하고 있다.

• 분석과학
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• 제13권4호
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• pp.494-503
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• 2000

암 억제제인 $p16^{INK4A}$ 단백질의 활성부위 84-104번까지의 21개 아미노산으로 이루어진 펩타이드를 합성하여, 이것의 용액상 구조를 CD, $^1H$ NMR 분광법 그리고, 분자 모델링 방법으로 분석하였다. CDK4 그리고 CDK6와 함께 안정된 complex를 형성하는 p16의 활성 펩타이드(84-104 아미노산)는 in vitro에서 pRb를 인산화하는 CDK4/6의 능력을 차단하고, p16단백질의 기능에서 보여주듯이 G1/S상의 세포 Cycle을 차단한다. NOE를 포함하는 $^3J_{NH{\alpha}}$ 스핀결합 상수, $C_{\alpha}H$ 화학적 이동, 아마이드 화학적 이동의 평균 변화 폭 그리고 온도 계수 등은 p16 펩타이드의 이차구조가 helix-turn-helix의 구조를 구성하는 p16단백질과 유사한 2차 구조를 가지고 있음을 보여주었다. NOE에 근거한 거리 및 이면각을 이용한 3.D 기하구조는 p18이나 p19의 대응하는 부위에 대한 결정구조에서 보여준 바와 같이 아미노산 $Gly^{89}-Leu^{91}$(${\varphi}_{i+1}=-79.8^{\circ}$, ${\varphi}_{i+1}=60.2^{\circ}$)사이에는 ${\gamma}$-회전구조를 형성함을 보여주었다. 이렇게 비교적 단단한 구조를 형성하고 있는 ${\gamma}$-회전구조부위는 p16펩타이드 구조를 안정시키며, CDK를 인식하는 부위로 작용할 수 있다. 이러한 ${\gamma}$-회전구조는 항암제 선도물질을 개발하는데 유용하게 활용될 수 있을 것이다.

• 생명과학회지
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• 제7권4호
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• pp.392-401
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• 1997

폴리오바이러스는 바이러스들 중에서도 특히 커기가 작은 바이러스로서 피막(coat)을 둘러싸는 막(envelop) 이 없다. 폴리오바이러스는 (+) 가닥의 단일 RNA 게놈을 갖는데 이는 한 개의 해독판 (open reading frame)을 이용하여 다단백전구체를 만든 후 바이러스 자체의 단백질분해효소에 의해 스스로 잘라져서 궁극적으로느 특이한 기능을 갖는 여러개의 단백질이 된다. P1 다단백질전구체로부터 만들어지는 단백질들은 바이러스의 피막을 구성하는 성분이다. 단백질분해효소인 2A에 의한 최초의 절단은 구조단백질 P1 전구체와 구조단백질이 아닌 P2-P3간을 분리시켜준다. 단백질분해효소 2A는 진핵세포 판독개시인자(translation initiation factor) 4F의 한 subunit인 숙주단백질 p220의 절단에 간접으로 참여한다. 이 단백질의 절단은 캡(cap)에 의존하는 숙주세포의 대부분의 판독을 차단하게 되며 이는 판독에 사용되는 숙주세포의 모든 기구들을 캡에 의존하지 않는 폴리오바이러스 NA 특유의 판독을 위해 전적으로 사용할 수 있게 해준다. 2B, 2C, 2BC 단백질의 기능에 대해서는 많이 알려져 있지 않다. 2B, 2C, 2BC와 3CD 단백질들은 바이러스로 인해 만들어지는 소낭(vesicle)의 복제복합체에 함유되어 있으므로 바이러스의 RNA 복제시 중요한 역할을 함을 암시해준다. 새로이 만들어진 모든 바이러스 RNA는 VPg와 공유결합으로 연결되어 있다. VPg는 3AB로부터 만들어진 아미노산 22개 짜리의 폴리펩타이드이다. 3C와 3CD는 단백질분해소로 다단백질 전구체의 대부분의 절단부위를 잘라준다. 3C단백질은 숙주의 전사인자를 불활성화 시킴으로써 RNA polymer II와 III에 의한 전사를 저해한다. 3D는 RNA의존선RNA 중합효소이다. 폴리오바이러스는 (+)가닥 RNA 바이러스의 일반적인 복제양식을 따른다. 즉 (+) 가닥 RNA는 이와 상보적인 (-)가닥 RNA로 전사되고 이는 다시 (+)가닥 RNA의 합성을 위한 주형으로 사용된다. 폴리오바이러스의 RNA 합성은 세포내막에서 일어나는 데 RNA 복제에 요구되는 주형 RNA와 이때 필요한 단백질들이 어떤 방법으로 세포내막에서 모일 수 있는지는 아직 밝혀진 것이 적다. 바이러스입자의 형성은 세포막의 RNA 복제가 들어가는 데 피막단백질이 (+)가닥 RNA을 인식하는 표지 즉 packaging singal에 대해서는 거의 알려져 있지 않다. 폴리오바이러스 감염 후 첫 바이러스입자가 만들어지기 까는 약 6시간이 소요된다.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제45권3호
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• pp.553-564
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• 1998

연구배경: LPS에 대한 숙주의 초기반응은 proin-flammatory cytokines의 분비이다. 이러한 "초기 반응" cytokines는 인지세포에서 표적세포 등에 신호를 전달하여 다른 대식세포를 포함한 면역세포, 폐장내 간엽성 세포들을 자극하여 화학주성인자, 성장인자, 유착분자 등의 발현을 증폭시키게 되면서 전염증단계가 정열하게된다. 내독소유발 급성폐손상에서 폐장내 proinflammatory cytokine 기원 세포들은 활성화된 대식세포/단핵구 외에 폐조직으로 유입된 동원 호중구의 역할이 중요하게 인식되고 있으며 이외에도 간엽성 세포들에서도 발현되고 있는 것으로 밝혀지고 있다. 저자들은 실험 백서에서 내독소를 정백내 주입하여 유발시킨 급성폐손상에서 proinflammatory cytokines인 TNF-$\alpha$ 및 IL 6 기원의 주된 세포(들)를 규명해 보고자 하였다. 방 법: 체중 $250{\pm}50g$의 건강체인 웅성 Sparague-Dawley를 정상 대조군(Normal Control Saline Group)과 내독소유발 급성폐손상군으로 분류하였으며 급성폐손상군은 백혈구결핍 내독소군(CPA-ETX Group)과 대조-내독소군(ETX Group)으로 하였다. 실험백서를 phenthotal sodium으로 마취한 후 생리식염수 0.4ml(control) 혹은 동량의 생리식염수에 용해시킨 LPS (055 : B5 E. coli, Sigma Chemical Co., St. Louis, MO), 5mg/kg를 백서 미부정맥으로 주사한 후 각각 0 및 3, 6 시간에 회생시켰다. 백혈구결핍 내독소군은 cyclophophamide, 7mg/kg를 복강내 주입하여 5 일째에 LPS를 같은 방법으로 주입하여 3, 6시간에 각각 희생시켰다. 각군에서 기관지폐포세척술을 전술한 바와 같이 시행하여 총백혈구수, 분획세포수 및 총단백량을 산출하였고 기관지폐포세척 TNF-$\alpha$ 및 IL 6를 생물학적 방법으로 각각 측정하여 비교하였다. 동시에 기관지폐포세척술을 하지 않은 정상대조군 및 대조-내독소군에서 TNF-$\alpha$ 및 IL 6 단백에 대한 면역조직화학염색을 시행하였다. 결 과: 기관지폐포세척 세포 및 단백량 측정 결과 정상대조군에 비해 대조-내독소군에서 기관지폐포세척 총백혈구수는 3, 6 시간째에 각각 유의한 증가를 보였으나 (p<0.01), 백혈구결핍 내독소군과는 차이가 없었다. 대조-내독소군은 정상대조군에 비해 기관지폐포세척단핵구 및 호중구수가 3, 6 시간째에 각각 유의하게 증가하였으며 (p<0.05) 특히 호중구 분획율의 유의한 증가를 동반하였다(p<0.05). 백혈구결핍 내독소군은 정상대조군에 비해 3, 6시간째에 각각 기관지폐포세척 호중구수 및 호중구분획율의 유의한 감소를 보였으나 (p<0.05) 기관지폐포세척 단핵구수 및 단핵구 분획율에서는 양군간에 차이가 없었다. 기관지폐포세척 총단백량은 내독소군에서 3, 6시간째에 각각 정상대조군에 비해 유의한 증가를 보였으며(p<0.05) 내독소군간에는 6시간째에 대조-내독소군에서 백혈구결핍 내독소군에 비해 유의하게 높았다(p<0.05). 기관지폐포세척 TNF-$\alpha$ 및 IL-6의 농도는 정상대조군에서 각각 $0.06{\pm}0.06$ U/ml(n=5) 및 $0.45{\pm}0.23$ U/ml(n=5)이었다. 내독소군에서 TNF-$\alpha$와 IL-6는 정상대조군에 비해 유의하게 상승되었으며 (p<0.05), 백혈구결핍 내독소군과 대조-내독소군간에 차이는 없었다. 면역조직화학염색결과 내독소 정맥 주입 3시간 및 6시간후의 폐조직에서 TNF-$\alpha$ 및 IL-6 단백이 폐포대식세포와 간질대식세포들에서 강하게 염색되는 소견을 관찰할 수 있었다. 결 론: 내독소혈증 유발 급성 폐손상의 초기 손상에 중요한 역할을 하는 proinflammatory cytokine의 주된 기원세포는 활성화된 폐포대식세포/단핵구세포들일 것으로 사료되며 이들 세포가 내독소혈증 유발 급성폐손상 발생에 주도적인 역할을 할 것으로 사료되었다.

• 한국축산식품학회:학술대회논문집
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• 한국축산식품학회 1995년도 추계심포지움 및 학술발표회
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• pp.1-48
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• 1995

식생활은 인간 생활의 주체이고 먹는다는 것은 그 수단이다. 그중 중요한 하나의 명제는 인간이 놓여진 여러 환경에서 어떻게 건강을 유지하고 그 개체가 소유하고 있는 능력을 최대치까지 생리적으로 성장 발전시킴과 동시에 최대한 수명을 연장시키기 위한 식물 섭취방법을 마이크로 레벨까지 해명하는데 있다. 인간은 일생동안 엄청난 양의 음식물을 먹는다(70세 수명일 경우 200만 파운드 즉 체중의 1,400배). 그러나 먹기는 먹되 자신의 건강과 장수를 위하여 어떤 음식을 어떻게 선택하여 어떻게 먹어야 하는 문제가 매우 중요하다. 최근 우리나라도 국민 소득이 늘면서 식생활은 서구화 경향으로 기우는 듯하다. 공해를 비롯한 수입식품 등 여러 가지 문제점이 제기됨에 따라 자연식과 건강식을 주장하는 소리가 높이 일고 있다. 그중에는 축산 식품이 콜레스테롤 함량이 다른 식품에 비하여 높게 함유하고 있다는 것으로 심혈관질환의 주범인양 무차별 강조하는 나머지 육식공포 내지는 계란 등의 혐오감 마저 불러 일으키는 경향까지 있는 듯하다. 따라서 본논고에서는 축산식품중의 콜레스테롤 함량수준이 과연 성인병의 주범인지 아니면 다른 지방산과 관련해서 올바르게 평가하고 그 문제점과 대책을 개관해 보고 요약하면 다음과 같다. 1. 사람은 유사이래 본능적으로 주변의 식물이나 동물의 고기를 먹고 성장하여 자손을 증식시키고 어느 사이에 늙으면 죽음을 맞이 하는 싸이클을 반복하면서 기나긴 세월동안 진화를 하여 오늘날의 인간으로서의 자태를 이루었다. 유인원과 같은 인류의 선조들은 수렵을 통해 육식을 많이 하였을 것이므로 인간은 원래 육식동물이 아닐까? 구석기시대의 유물을 보면 많은 뼈가 출토되고 “얄타미라”나 “라스코” 동굴벽화가 선명하게 묘사되고 있다. 2. 우리나라 선조 승구족의 일파가 백두산을 비롯한 만주 송화강 유역에 유입되면서 수렵과 목축을 주요 식품획득의 수단으로 식품문화권을 형성하면서 남하하여 한반도 민족의 조상인 맥족(貊族)으로 맥적(貊炙)이라고 하는 요리(오늘날의 불고기)를 먹었다는 기록이 있다. 3. 인간의 수명을 1900년대로 거슬러 올라가서 뉴질랜드가 세계최장수국(호주는 2위)로서 평균수명은 남자 58세, 여자 69세인 반면 일본과 한국은 당시 남자 36세, 여자 37세이던 것이 일본은 1989년에 이르러 세계 최장수국으로 등장했으나 1990년 당시 뉴질랜드${\cdot}$호주 등은 목축 및 밀(小麥) 생산국가였기 때문이라는 것과 일본은 오늘날 합리적인 식생활 국가라는 것을 간과해서는 안된다. 4. 우리나라 10대 사망원인중 (1994년도) 뇌혈관질환이 1위, 교통사고 2위, 암이 3위 순위로서 연령별로는 10~30대의 불의의 사고(교통사고), 40~60대는 암, 70대 이상은 뇌혈관질환이 가장 많다. 구미${\cdot}$일 7개국 정상국가들은 심질환 사망이 가장 높다. 5. 식생활의 변화에 있어서 우리나라는 주식으로 섭취해 왔던 곡류는 70년 대비 94년에는 0.7배 감소된 반면 육류 5배, 계란 2.4배, 우유는 무려 29.3배 증가되었다. 식생활 패턴이 서구화 경향으로 바뀌는 것 같다. 6. 71년도 우리나라의 지질섭취량은 국민 1인당 1일 평균 13.1g에 섭취에너지의 5.7%수준이었으나 92년도에는 34.5g으로서 총에너지 섭취량의 16.6%에 달하고 총섭취 지방질중 동물성 섭취 비율은 47%를 차지 한다. 국민 평균 혈청콜레스테롤 농도는 80년에 비해 88년에는 11%가 증가되었고 80년에 210mg/dl 이상 되는 콜레스테롤 혈증인 사람의 비율이 5%에서 88년에는 23%로 크게 증가했다. 7. 세계 정상국가들의 단백질 즉 축산식품의 섭취는 우리나라보다 적게는 2배, 많게는 6~7배 더 섭취하고 90년도 우리나라의 지질섭취량은 일본의 1/3수준에 불과하다. 8. 콜레스테롤은 인체를 비롯한 모든 동물체에 필수적으로 분포하고 있는 것으로 체내 존재하고 있는 총량은 90~150g, 이중 혈청콜레스테롤은 4%(6g)를 차지하고 있음에도 불구하고 이 아주 적은 콜레스테롤에 일희일비(一喜一悲) 논쟁은 60~70년 끄러오고 있다. 9. 콜레스테롤의 생체내 기능으로서는 (1) 세포벽의 지지물질 (2) 신경세포 보호막물질 (3) 담즙산의 합성 (4) 비타민 D의 합성 (5) 임신시에 반듯이 필요한 분자 (6) 기타 여러 가지 기능을 수행하는 것으로 필수적인 물질이다. 10. 우리가 식이를 통해서 섭취 콜레스테롤을 550mg정도를 섭취한다고 하더라도 이 정도의 양은 배설 소모되는 양과 거의 맞먹는 양이다. 피부와 땀샘에서 소실되는 양만도 100~300mg에 달하기 때문에 미국농무성에서 섭취량을 300mg로 제한하는 것은 무의미하다. 11. 콜레스테롤 운반체로서의 지단백질은 그 밀도가 낮은 것으로부터 킬로미크론(chylomicron), 초저밀도 지단백질(VLDL), 저밀도 지단백질(LDL) 및 고밀도 지단백질(HDL)으로 나누는데 LDL은 혈청콜레스테롤 중 약 70%, HDL은 약20%를 함유한다. 12. 혈중 콜레스테롤 수준에 영향을 미치는 요인을 열거하여 보면 다음과 같다. 1) 음식을 통해서 섭취되는 콜레스테롤 중 단지 10~40%정도가 흡수되고, 체내에서 합성되는 콜레스테롤이 증가할수록 식이콜레스테롤은 실제 혈청콜레스테롤 수준에 거의 영향을 미치지 않으므로 식이중함량에 대하여 공포를 느끼고 기피할 필요가 없다. 2) 고도불포화지방산, 단가불포화지방산, 포화지방산의 비 즉 P/M/S의 비가 균형되도록 권장한다. 3) 동맥경화를 비롯한 성인병의 원인이 되는 혈전증에는 EPA의 양을 높여줌으로서 성인병을 예방할 수 있다. 4) 오메가6지방산 아라키도닉산과 오메가3지방산인 EPA로 유도되는 에이코사에노이드 또는 프로스타노이드는 오메가6와 3지방산을 전구체로 하여 생합성되는 중요한 생리활성 물질이다. 5) 사람은 일반적으로 20세에서 60세까지 나이를 먹어감에 따라 혈중 콜레스테롤 수준이 증가하고 60세 이후부터는 일정한 수준을 유지하며 심장보호성 HDL-콜레스테롤은 감소하는 반면에 죽상경화성 LDL콜레스테롤은 증가한다. 6) 높은 HDL콜레스테롤 수준이 심장병 발생 위험요인을 감소시키는 기능을 갖고 있기 때문에 좋은 HDL이라 부르고, LDL은 나쁜 콜레스테롤이라 부르기도 하는데, 이것은 유전적 요인보다도 환경적 요인이 보다 큰 영향을 미친다. 7) 이것은 생활 형태와 영양섭취상태를 포함해서 개인적 생활패턴에 영향을 받는다. 8) 많은 실험에서 혈중 콜레스테롤 상승은 노년의 가령(加齡)에 적응하기 위한 자연적 또는 생리적인 세포의 생화학적이고 대사적인 기능을 위해 필수적일 수 있다는 것을 간과해서는 안될 것이다. 이 점으로 미루어 노년의 여성들을 위한 콜레스테롤 농도를 200mg/dl이 가장 알맞은 양이 아닌 듯하다. 9) 스트레스는 두가지 모양으로 유발되는데 해로은 스트레스(negative), 이로운 스트레스(positive)로서 긴장완화는 혈중 콜레스테롤 농도를 10% 떨어진다. 10) 자주 운동을 하는 사람들은 혈중 HDL콜레스테롤치가 운동을 하지 않는 사람보다 높다. 육체적인 운동의 정도와 혈중 HDL콜레스테롤 농도와는 정비례한다. 11) 흡연은 지방을 흡착시키므로 혈전증의 원이이 되며 혈관속의 HDL농도를 감소시킨다. 12) 에너지의 과잉섭취에 의한 체중 증가느 일반적으로 지단백질대사에 영향을 미치고, 간에서는 콜레스테롤 과잉 생산과 더불어 VLDL콜레스테롤의 LDL콜레스테롤 혈증을 나타냄으로 운동과 더불어 비만이 되지 않도록 하여야 한다. 13. 콜레스테롤 함량에 대한 조절기술 1) 식품의 우열을 평가할 때 단순히 동물성 또는 식물성 식품으로 분류해서 총괄적으로 논한다는 것은 지양되어야 한다. 이것은 그 식품에 함유하고 있는 지방산의 종류에 따라서 다르기 때문이다. 2) 인체의 원할한 기능 유지를 위해서는 P /M /S비율 뿐만 아니라 섭취 지방질의 오메가6 /오메가3계 지방산의 비율이 모두 적절한 범위에 있어야 하며 한두가지 지방산만이 과량일 때는 또 다른 불균형을 일으킬 수 있다는 점을 알아야 한다. 3) 닭고기는 오메가6지방산 함량을 높이기 위하여 사료중에 등푸른 생선이나 어분이나 어유를 첨가하여 닭고기는 첨가수준에 따라 증가됨을 알 수 있다. 4) 오늘날 계란내의 지방산 조성을 변화시켜 난황내의 오메가 3계열 지방산 함량을 증가시킨 계란의 개발이 활발해졌다. 14. 계란 콜레스테롤에 대한 소비자들의 부정적 인식을 불식시키고자 계란의 클레스테롤 함량을 낮추는 과제가 등장하면서 그 기술개발이 여러모로 시도되고 있으나 아직 실용 단계에 이르지 못했다. 15. 계란의 콜레스테롤 문제에 대한 대책으로서 난황의 크기를 감소시키는 방법에 대한 연구도 필요하다. 16. 계란 중 콜레스테롤 함량 분석치는 표현 방식에 따라서 소비자들을 혼란시킬 가능성이 있다. 또한 과거에는 비색법으로 분석했으나 오늘날은 효소법으로 분석하면 분석치에 상당한 차이가 있다. 17. 소비자의 요구를 만족시키고 버터 소비를 촉진시키기 위해 콜레스테롤을 감소시키는 물리적${\cdot}$생물학적 방식이 제안되어 있으나 현장적용이 가능한 것은 아직 없다. 18. 우리나라에서 이미 시판되고 있는 DHA우유가 선보였고 무콜레스테롤 버터의 경우 트란스(trans)형 지방산에 관해서는 논란의 여지가 많을 것이다. 끝으로 국가 목표의 하나는 복지사회 건설에 있고 복지국가 실현에는 국민 기본 욕망의 하나인 식생활 합리화가 선행되어야 한다. 소득이 늘고 국가가 발전해감에 따라 영양식${\cdot}$건강식 및 기호식을 추구하게 됨을 매우 당연한 추세라 하겠다. 우리의 식생활이 날로 향상되어 지난날의 당질 위주에서 점차 축산물쪽으로 질적 개선이 이루어진다는 것은 고무적임에 틀림없다. 이 축산물을 통한 풍요로운 식의 문화를 창출하면서 건강과 장수 그리고 후손에 이르기까지 번영하고 국가 경쟁력 강화에 심혈을 기우려야 할 때이다.